Page 27 - EI _10_2018_demo

jakość energii elektr ycznejycznej
jakość energii elektr

kompensacja mocy biernej

układów z asymetrią prądową

dr inż. Grzegorz Hołdyński, dr inż. Zbigniew Skibko – Politechnika Białostocka

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z kompensacją mocy biernej w układach
elektroenergetycznych, w których występuje asymetryczne obciążenie poszczególnych
faz. Analizę poprawności pracy układu kompensacyjnego przedstawiono na podstawie
badań pomiarowych przeprowadzonych w wybranym obiekcie przemysłowym, w zależ-
ności od miejsca pomiaru prądu sterującego regulatorem mocy biernej.

owoczesne zakłady przemysłowe których wykorzystuje się wartość prą-
Nstanowią obecnie bardzo specy- du mierzoną w jednej z faz (w sposób 240
220 I L1
I L2
ficzny rodzaj odbiorców energii elek- bezpośredni lub przy wykorzystaniu 200 I L3
trycznej, ze względu na instalowanie przekładników prądowych) oraz war- 180 Rys. G. Hołdyński, Z. Skibko
w nich nie tylko odbiorników syme- tość napięcia rejestrowaną w pozo- 160
140
trycznych trójfazowych, ale również od- stałych fazach (w układach niskiego [A] 120
100
biorników dwufazowych oraz jednofa- napięcia bezpośrednio, pośrednio na 80
zowych o znacznych mocach znamio- średnim napięciu). Wówczas popraw- 60
nowych. Wszystkie te odbiorniki po- ność działania takiego układu zależy 40
20
wodują, że prąd płynący w głównym od symetrii przebiegów prądów i na- 0
obwodzie zasilającym ma różne warto- pięć w poszczególnych fazach. pon. 00:00 pon. 04:00 pon. 08:00 pon. 12:00 pon. 16:00 pon. 20:00 wt. 00:00 wt. 04:00 wt. 08:00 wt. 12:00 wt. 16:00 wt. 20:00 śr. 00:00 śr. 04:00 śr. 08:00 śr. 12:00 śr. 16:00 śr. 20:00 czw. 00:00 czw. 04:00 czw. 08:00 czw. 12:00 czw. 16:00 czw. 20:00 pt. 00:00 pt. 04:00 pt. 08:00 pt. 12:00 pt. 16:00 pt. 20:00 sob. 00:00 sob. 04:00 sob. 08:00 sob. 12:00 sob. 16:00
ści oraz kąty przesunięcia względem Zgodnie z aktualnie obowiązujący- czas [data i godz.]
napięcia w poszczególnych fazach. mi przepisami, ponadwymiarowy po-
Do kompensacji mocy biernej w za- bór mocy biernej obciążony jest kara- Rys. 1. Tygodniowy przebieg wartości prądów fazowych na szynach nn stacji zasi-
kładach przemysłowych najczęściej mi finansowymi naliczanymi przez lającej analizowany zakład
wykorzystywane są trójfazowe ba- operatorów sieci dystrybucyjnych [1]. micznego punktu widzenia akcepto- charakterystyka
terie kondensatorów, do sterowania Związane jest to z faktem, że prze- walne dla współczynnika mocy tg j analizowanego obiektu
pływ mocy biernej przez urządzenia poniżej wartości 0,4 [1, 2, 3] – tylko dla
streszczenie elektryczne powoduje między innymi charakteru indukcyjnego. W przypad- Pomiarów parametrów charakte-
wzrost wartości spadków napięć i strat ku mocy biernej pojemnościowej, po- ryzujących jakość energii elektrycz-
W artykule przedstawiono zagadnienia
związane z kompensacją mocy biernej mocy oraz ograniczenie przepustowo- mimo że opisane wyżej skutki dla nie- nej dokonano w jednym z zakładów
w układach zasilających, w których wy‑ ści poszczególnych elementów sieci wielkich przepływów mocy biernej są produkcyjnych na Podlasiu. Zakład
stępuje znaczna asymetria wartości prą‑ (linie i transformatory). Uważa się, że znikome, nie dopuszcza się tzw. prze- ten zajmuje się prefabrykacją wy-
du obciążenia w poszczególnych fazach.
skutki te są z technicznego i ekono- kompensowania [1]. robów plastikowych i metalowych.
W zainstalowanym w nim parku ma-
Bez Z kompensacją, pomiar prądu w fazie szynowym oprócz trójfazowych silni-
Parametr
kompensacji L1 L2 L3 ków asynchronicznych zainstalowa-
Moc baterii kondensatorów kvar 40 40 40 no znaczną liczbę odbiorników dwu-
Moc najmniejszego członu kvar 5 5 5 fazowych, takich jak wytłaczarki, na-
Nastawa wsp. mocy (cos j) 0,95 0,95 0,95 grzewnice, spawarki, zgrzewarki. Po-
nadto w analizowanym zakładzie
Miesięczna energia czynna kWh 24268,36 24268,36 24268,36 24268,36
znajdowała się część biurowa, w któ-
Miesięczna energia bierna pobrana kvarh 13422,18 1378,66 13340,04 33,41
rej znajdowały się odbiorniki jednofa-
Miesięczna energia bierna oddana kvarh 0,00 1781,48 0,00 5946,49
zowe (komputery, odbiorniki oświet-
Współczynnik mocy na rachunku (cos j) 0,55 0,057 0,550 0,001
leniowe, klimatyzatory).
Stawka za energię bierną zł/MWh 165,11 165,11 165,11 165,11
Na rysunkach 1–5 przedstawiono
Miesięczna opłata za energię bierną indukcyjną zł 300,75 0,00 293,27 0,00 przebiegi zmienności wartości prą-
Miesięczna opłata za energię bierną pojemnościową zł 0,00 361,79 0,00 1207,64 dów, mocy oraz współczynnika mocy
Sumaryczna miesięczna opłata za energię bierną zł 300,75 361,79 293,27 1207,64 tg j zarejestrowane na szynach ni-
Tab. 1. Zestawienie parametrów pracy układów kompensacyjnych w poszczególnych wariantach skiego napięcia stacji elektroenerge-

www.elektro.info.pl nr 10/2018
64